消防科学与技术 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (7): 88-95.
张运增1, 邢真强2, 张福成1, 王琳淇1, 李龙1
Zhang Yunzeng1, Xing Zhenqiang2, Zhang Fucheng1, Wang Linqi1, Li Long1
摘要: 为提升凝胶泡沫的热稳定性及对煤自燃的抑制效果,本研究以SiO₂纳米颗粒为强化剂,通过泡沫混合液性质表征、起泡性能测试、热稳定性试验及同步热分析试验,系统探究SiO₂纳米颗粒对凝胶泡沫液的影响规律,揭示其强化凝胶泡沫热稳定性的作用机理,并分析改性凝胶泡沫对煤自燃的抑制特性。结果表明:SiO₂纳米颗粒对凝胶泡沫液性质调控作用显著,随其浓度增加,泡沫液表面张力呈先升后降趋势,电导率与黏度则先降后升;SiO₂纳米颗粒会降低凝胶泡沫的起泡性能,且浓度越高,起泡性能衰减越明显;当SiO₂纳米颗粒质量分数为1.5%时,可有效延缓热作用下凝胶泡沫的体积衰减与析液过程,显著提升泡沫的隔热性能,进而增强其热稳定性;1.0%的SiO₂纳米颗粒改性的凝胶泡沫能显著提高煤样的特征温度,有效削弱煤氧化过程的热释放强度,减少热积累,通过物理阻化作用显著抑制煤自燃的低温氧化与受热分解。本研究为强化凝胶泡沫在煤自燃防治领域的应用提供了试验依据与理论支撑。